CN113831113A - 一种陶瓷生产用石英粉调配工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及陶瓷生产技术领域，具体是一种陶瓷生产用石英粉调配工艺，包括以下步骤：原料准备：石英石50‑100份，盐酸20‑40份，还原剂10‑20份，分散剂10‑20份，氧化锆5‑15份，滑石粉20‑30份，不饱和聚酯树脂5‑15份，单质硅粉10‑15份，S1.预处理:将石英粉分拣，干燥程度测试仪检测石英粉的干燥程度，存有湿度的石英粉在滚筒干燥机中干燥直至表面湿度降低，使用碾压机将呈砂粒状的石英粉碾压处理；S2.筛分混料：石英粉经由碾压机碾压后筛分，筛分后的石英粉料投入调配设备中，本发明在调配充氮等处理后得到氮化硅粉，氮化硅粉加入石英粉调配使最终呈现的陶瓷硬度增强，在石英粉处理后和各种配料调配，使后续陶瓷生产的质量更理想。

Description

一种陶瓷生产用石英粉调配工艺
技术领域
本发明涉及陶瓷生产技术领域，具体是一种陶瓷生产用石英粉调配工艺。
背景技术
石英粉又称硅微粉，石英砂是一种坚硬、耐磨和化学性能稳定的硅酸盐矿物，其主要矿物成分是SiO2，石英砂的颜色为乳白色或无色半透明状，石英粉用于制造玻璃，耐火材料，冶炼硅铁，涂料，橡胶填料，冶金熔剂和金属表面处理等方面。
中国专利号CN201810238670.5提供一种用于生产陶瓷的原材料调配工艺，包括以下步骤：选用材料，将混合物投入第一破碎机中进行第一次破碎，通过第一破碎机筛网的混合物再转移至复合式破碎机中进行精细破碎，收集过筛物，将过筛物投入混料机，熔炼后水淬，得到块状釉料，将块状釉料经湿法球磨后，过筛除杂得到釉浆，将釉浆施于坯体表面。
陶瓷生产用石英粉调配过程中，石英粉调配的流程较为复杂，在调配后石英粉料等配料的最终呈现效果不佳，导致陶瓷的硬度和韧性不够，陶瓷的成型效果受到影响，且调配后的粉料纯度有待提升，因此亟需研发一种陶瓷生产用石英粉调配工艺。
发明内容
本发明的目的在于提供一种陶瓷生产用石英粉调配工艺，以解决上述背景技术中提出的石英粉调配的流程较为复杂，配料的最终呈现效果不佳，陶瓷的硬度和韧性不够，粉料纯度有待提升的问题。
本发明的技术方案是：一种陶瓷生产用石英粉调配工艺，包括以下步骤：
原料准备：石英石50-100份，盐酸20-40份，还原剂10-20份，分散剂10-20份，氧化锆5-15份，滑石粉20-30份，不饱和聚酯树脂5-15份，单质硅粉10-15份。
S1.预处理:将石英粉分拣，干燥程度测试仪检测石英粉的干燥程度，存有湿度的石英粉在滚筒干燥机中干燥直至表面湿度降低，使用碾压机将呈砂粒状的石英粉碾压处理；
S2.筛分混料：石英粉经由碾压机碾压后筛分，筛分后的石英粉料投入调配设备中；
S3.初步调配:在石英粉投入的过程中不断加入水，水和石英粉混合，称取氧化锆，并将氧化锆加入到调配设备中，得到调配料A；
S4.调配硅质粉：在充满氮气的环境下，将单质硅粉加热，并处理一段时间，得到氮化硅，将氮化硅投入至上述调配设备，得到调配料B；
S5.增硬调配：滑石粉和不饱和聚酯树脂加入调配设备内的调配料B中，使滑石粉、不饱和聚酯树脂和调配料B混合调制，在调配中控制一定的温度，而后制得调配料C；
S6.调配沉淀：将得到的调配料C在沉淀罐中沉淀静置一段时间，得到沉淀料；
S7.超声波擦洗：超声波将沉淀后的石英粉等粉料除铁，在除铁的同时使之和分散剂添加结合；
S8.酸浸烘料:将综合下的粉料脱水，制得陶瓷生产辅料，并将辅料浸入到盐酸中，使含铁矿物分解，并加入还原剂，烘烤一段时间后得到成型料；
S9.调配料成型:调配料在烘烤一段时间后得到成型料，且对成型料的表面进行检查，观察成型料外部在烘烤后有无裂痕。
进一步地，所述S2中，石英粉经过碾压后筛分过60-200目筛，筛分后的石英粉料称量后投入调配设备。
进一步地，所述S3中，水和石英粉的混合比例为1:5，在40-70摄氏度的温度下，调配设备以20-60r/min的转速转动1-3分钟。
进一步地，所述S3中，称取氧化锆的份量为2-8份，且以20-40r/min的转速转动2-4分钟，制得调配料A。
进一步地，所述氧化锆为锆英石，所述不饱和聚酯树脂为邻苯型、间苯型和新戊二醇型其中的一种。
进一步地，所述S4中，将单质硅的粉末加热到1300-1400摄氏度之间，单质硅的粉末在处理5-7小时后，获得调配料B为氮化硅粉。
进一步地，所述S5中，滑石粉、不饱和聚酯树脂和调配料B混合的比例为3:2:5，调配料C中所调配的温度在20-30摄氏度。
进一步地，所述S6中，调配料C在沉淀罐中沉淀静置10-24小时，将沉淀罐中的水以2m3/分钟的速度排出后得到沉淀料。
进一步地，所述S7中，沉淀后的石英粉等粉料超声波除铁时间为10-15分钟，直至最终除铁率在35-70%，除铁时所添加的分散剂为三聚磷酸钠。
进一步地，所述S8中，辅料浸入到盐酸中，辅料和盐酸的份量比为1:1.5，加入的还原剂为亚硫酸。
本发明通过改进在此提供一种陶瓷生产用石英粉调配工艺，与现有技术相比，具有如下改进及优点：
（1）本发明中在调配充氮等处理后得到氮化硅粉，氮化硅粉加入石英粉调配使最终呈现的陶瓷硬度增强，在石英粉处理后和各种配料调配，使后续陶瓷生产的质量更理想。
（2）本发明中不饱和聚酯树脂为邻苯型，不饱和聚酯树脂在和石英粉调配后为能够起到粘接固化作用，提高陶瓷的韧性，并且在调配的过程中把握好一定的份量，从而使陶瓷料的成型效果更佳。
（3）本发明中超声波擦洗使石英粉等粉料中的铁质物去除，同时在超声波处理中添加分散剂三聚磷酸钠，能够有效的加快除铁效率，满足石英粉等粉料的更高纯度。
（4）本发明中将辅料浸入到盐酸使铁矿物分解，利于陶瓷辅料的生产，调配工艺中经过石英粉碾压筛分能够得到细致的粉料，氧化锆和石英粉调配混合，且氧化锆的抗冲击性强，使得生产出的陶瓷耐磨损。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步解释:
图1是本发明的流程示意图一；
图2是本发明的流程示意图二；
图3是本发明的流程示意图三。
具体实施方式
下面将结合附图1-3对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
一种陶瓷生产用石英粉调配工艺，包括以下步骤：
原料准备：石英石50份，盐酸20份，还原剂10份，分散剂10份，氧化锆5份，滑石粉20份，不饱和聚酯树脂5份，单质硅粉10份，氧化锆为锆英石，不饱和聚酯树脂为间苯型。
S1.预处理:将石英粉分拣，干燥程度测试仪检测石英粉的干燥程度，存有湿度的石英粉在滚筒干燥机中干燥直至表面湿度降低，使用碾压机将呈砂粒状的石英粉碾压处理；
S2.筛分混料：石英粉经由碾压机碾压后筛分，碾压后筛分过80目筛，筛分后的石英粉料投入调配设备中，筛分后的石英粉料称量后投入调配设备；
S3.初步调配:在石英粉投入的过程中不断加入水，水和石英粉混合，称取氧化锆，并将氧化锆加入到调配设备中，得到调配料A，水和石英粉的混合比例为1:5，在40摄氏度的温度下，调配设备以30r/min的转速转动1分钟，称取氧化锆的份量为5份，且以25r/min的转速转动2分钟，制得调配料A；
S4.调配硅质粉：在充满氮气的环境下，将单质硅粉加热，并处理一段时间，得到氮化硅，将氮化硅投入至上述调配设备，得到调配料B，单质硅的粉末加热到1300-1400摄氏度之间，单质硅的粉末在处理6小时后，获得调配料B为氮化硅粉；
S5.增硬调配：滑石粉和不饱和聚酯树脂加入调配设备内的调配料B中，使滑石粉、不饱和聚酯树脂和调配料B混合调制，在调配中控制一定的温度，而后制得调配料C，滑石粉、不饱和聚酯树脂和调配料B混合的比例为3:2:5，调配料C中所调配的温度在22摄氏度；
S6.调配沉淀：将得到的调配料C在沉淀罐中沉淀静置一段时间，得到沉淀料，调配料C在沉淀罐中沉淀静置10小时，将沉淀罐中的水以2m3/分钟的速度排出后得到沉淀料；
S7.超声波擦洗：超声波将沉淀后的石英粉等粉料除铁，在除铁的同时使之和分散剂添加结合，沉淀后的石英粉等粉料超声波除铁时间为10分钟，直至最终除铁率在45%，除铁时所添加的分散剂为三聚磷酸钠；
S8.酸浸烘料:将综合下的粉料脱水，制得陶瓷生产辅料，并将辅料浸入到盐酸中，使含铁矿物分解，并加入还原剂，烘烤一段时间后得到成型料，辅料浸入到盐酸中，辅料和盐酸的份量比为1:1.5，加入的还原剂为亚硫酸；
S9.调配料成型:调配料在烘烤一段时间后得到成型料，且对成型料的表面进行检查，观察成型料外部在烘烤后有无裂痕。
实施例二
一种陶瓷生产用石英粉调配工艺，包括以下步骤：
原料准备：石英石80份，盐酸30份，还原剂15份，分散剂15份，氧化锆10份，滑石粉25份，不饱和聚酯树脂10份，单质硅粉12份，氧化锆为锆英石，不饱和聚酯树脂为邻苯型。
S1.预处理:将石英粉分拣，干燥程度测试仪检测石英粉的干燥程度，存有湿度的石英粉在滚筒干燥机中干燥直至表面湿度降低，使用碾压机将呈砂粒状的石英粉碾压处理；
S2.筛分混料：石英粉经由碾压机碾压后筛分，碾压后筛分过100目筛，筛分后的石英粉料投入调配设备中，筛分后的石英粉料称量后投入调配设备；
S3.初步调配:在石英粉投入的过程中不断加入水，水和石英粉混合，称取氧化锆，并将氧化锆加入到调配设备中，得到调配料A，水和石英粉的混合比例为1:5，在30摄氏度的温度下，调配设备以40r/min的转速转动2分钟，称取氧化锆的份量为7份，且以30r/min的转速转动3分钟，制得调配料A；
S4.调配硅质粉：在充满氮气的环境下，将单质硅粉加热，并处理一段时间，得到氮化硅，将氮化硅投入至上述调配设备，得到调配料B，单质硅的粉末加热到1350摄氏度之间，单质硅的粉末在处理7小时后，获得调配料B为氮化硅粉；
S5.增硬调配：滑石粉和不饱和聚酯树脂加入调配设备内的调配料B中，使滑石粉、不饱和聚酯树脂和调配料B混合调制，在调配中控制一定的温度，而后制得调配料C，滑石粉、不饱和聚酯树脂和调配料B混合的比例为3:2:5，调配料C中所调配的温度在22摄氏度；
S6.调配沉淀：将得到的调配料C在沉淀罐中沉淀静置一段时间，得到沉淀料，调配料C在沉淀罐中沉淀静置20小时，将沉淀罐中的水以2m3/分钟的速度排出后得到沉淀料；
S7.超声波擦洗：超声波将沉淀后的石英粉等粉料除铁，在除铁的同时使之和分散剂添加结合，沉淀后的石英粉等粉料超声波除铁时间为12分钟，直至最终除铁率在55%，除铁时所添加的分散剂为三聚磷酸钠；
S8.酸浸烘料:将综合下的粉料脱水，制得陶瓷生产辅料，并将辅料浸入到盐酸中，使含铁矿物分解，并加入还原剂，烘烤一段时间后得到成型料，辅料浸入到盐酸中，辅料和盐酸的份量比为1:1.5，加入的还原剂为亚硫酸；
S9.调配料成型:调配料在烘烤一段时间后得到成型料，且对成型料的表面进行检查，观察成型料外部在烘烤后有无裂痕。
实施例三
一种陶瓷生产用石英粉调配工艺，包括以下步骤：
原料准备：石英石100份，盐酸40份，还原剂20份，分散剂20份，氧化锆15份，滑石粉30份，不饱和聚酯树脂15份，单质硅粉15份，氧化锆为锆英石，不饱和聚酯树脂为新戊二醇型。
S1.预处理:将石英粉分拣，干燥程度测试仪检测石英粉的干燥程度，存有湿度的石英粉在滚筒干燥机中干燥直至表面湿度降低，使用碾压机将呈砂粒状的石英粉碾压处理；
S2.筛分混料：石英粉经由碾压机碾压后筛分，碾压后筛分过180目筛，筛分后的石英粉料投入调配设备中，筛分后的石英粉料称量后投入调配设备；
S3.初步调配:在石英粉投入的过程中不断加入水，水和石英粉混合，称取氧化锆，并将氧化锆加入到调配设备中，得到调配料A，水和石英粉的混合比例为1:5，在45摄氏度的温度下，调配设备以45r/min的转速转动1分钟，称取氧化锆的份量为8份，且以35r/min的转速转动2分钟，制得调配料A；
S4.调配硅质粉：在充满氮气的环境下，将单质硅粉加热，并处理一段时间，得到氮化硅，将氮化硅投入至上述调配设备，得到调配料B，单质硅的粉末加热到1400摄氏度，单质硅的粉末在处理6小时后，获得调配料B为氮化硅粉；
S5.增硬调配：滑石粉和不饱和聚酯树脂加入调配设备内的调配料B中，使滑石粉、不饱和聚酯树脂和调配料B混合调制，在调配中控制一定的温度，而后制得调配料C，滑石粉、不饱和聚酯树脂和调配料B混合的比例为3:2:5，调配料C中所调配的温度在25摄氏度；
S6.调配沉淀：将得到的调配料C在沉淀罐中沉淀静置一段时间，得到沉淀料，调配料C在沉淀罐中沉淀静置24小时，将沉淀罐中的水以2m3/分钟的速度排出后得到沉淀料；
S7.超声波擦洗：超声波将沉淀后的石英粉等粉料除铁，在除铁的同时使之和分散剂添加结合，沉淀后的石英粉等粉料超声波除铁时间为12分钟，直至最终除铁率在42%，除铁时所添加的分散剂为三聚磷酸钠；
S8.酸浸烘料:将综合下的粉料脱水，制得陶瓷生产辅料，并将辅料浸入到盐酸中，使含铁矿物分解，并加入还原剂，烘烤一段时间后得到成型料，辅料浸入到盐酸中，辅料和盐酸的份量比为1:1.5，加入的还原剂为亚硫酸；
S9.调配料成型:调配料在烘烤一段时间后得到成型料，且对成型料的表面进行检查，观察成型料外部在烘烤后有无裂痕。
实施例一、实施例二和实施例三中采用的不饱和聚酯树脂不同，同时氧化锆份量、单质硅加热温度、超声波除铁时间和除铁率等不同，其余参数一致，通过对最终得到的陶瓷生产辅料进行实验比对，实施例二中效果最佳。
工作原理：上述三组实施例经过实验与制备所得出，实施例二中使用的制备和应用所得到的效果更佳，实施例二中通过制备得到调配后的陶瓷生产辅料，石英粉和各种配料调配得到较佳的陶瓷生产粉料，且石英粉经过碾压筛分后使粉料更加的细致，在调配前使得石英粉更为方便的配制，将氮化硅、滑石粉和不饱和聚酯树脂混合调制，其中，氮化硅可增加陶瓷的硬度，不饱和聚酯树脂和石英粉调配，所起到的固化作用更佳，陶瓷的韧性更强，且在各种调配操作中，滑石粉、不饱和聚酯树脂和调配料B混合按照合适比例调配，而后经过除铁并添加分散剂操作后，使除铁率提高，得到的陶瓷生产辅料纯度更好，便于陶瓷生产中各部分配料的有效发挥。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种陶瓷生产用石英粉调配工艺，其特征在于，包括以下步骤：
原料准备：石英石50-100份，盐酸20-40份，还原剂10-20份，分散剂10-20份，氧化锆5-15份，滑石粉20-30份，不饱和聚酯树脂5-15份，单质硅粉10-15份；
S1.预处理:将石英粉分拣，干燥程度测试仪检测石英粉的干燥程度，存有湿度的石英粉在滚筒干燥机中干燥直至表面湿度降低，使用碾压机将呈砂粒状的石英粉碾压处理；
S2.筛分混料：石英粉经由碾压机碾压后筛分，筛分后的石英粉料投入调配设备中；
S3.初步调配:在石英粉投入的过程中不断加入水，水和石英粉混合，称取氧化锆，并将氧化锆加入到调配设备中，得到调配料A；
S4.调配硅质粉：在充满氮气的环境下，将单质硅粉加热，并处理一段时间，得到氮化硅，将氮化硅投入至上述调配设备，得到调配料B；
S5.增硬调配：滑石粉和不饱和聚酯树脂加入调配设备内的调配料B中，使滑石粉、不饱和聚酯树脂和调配料B混合调制，在调配中控制一定的温度，而后制得调配料C；
S6.调配沉淀：将得到的调配料C在沉淀罐中沉淀静置一段时间，得到沉淀料；
S7.超声波擦洗：超声波将沉淀后的石英粉等粉料除铁，在除铁的同时使之和分散剂添加结合；
S8.酸浸烘料:将综合下的粉料脱水，制得陶瓷生产辅料，并将辅料浸入到盐酸中，使含铁矿物分解，并加入还原剂，烘烤一段时间后得到成型料；
S9.调配料成型:调配料在烘烤一段时间后得到成型料，且对成型料的表面进行检查，观察成型料外部在烘烤后有无裂痕。
2.根据权利要求1所述的一种陶瓷生产用石英粉调配工艺，其特征在于：所述S2中，石英粉经过碾压后筛分过60-200目筛，筛分后的石英粉料称量后投入调配设备。
3.根据权利要求1所述的一种陶瓷生产用石英粉调配工艺，其特征在于：所述S3中，水和石英粉的混合比例为1:5，在40-70摄氏度的温度下，调配设备以20-60r/min的转速转动1-3分钟。
4.根据权利要求1所述的一种陶瓷生产用石英粉调配工艺，其特征在于：所述S3中，称取氧化锆的份量为2-8份，且以20-40r/min的转速转动2-4分钟，制得调配料A。
5.根据权利要求1所述的一种陶瓷生产用石英粉调配工艺，其特征在于：所述氧化锆为锆英石，所述不饱和聚酯树脂为邻苯型、间苯型和新戊二醇型其中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种陶瓷生产用石英粉调配工艺，其特征在于：所述S4中，将单质硅的粉末加热到1300-1400摄氏度之间，单质硅的粉末在处理5-7小时后，获得调配料B为氮化硅粉。
7.根据权利要求1所述的一种陶瓷生产用石英粉调配工艺，其特征在于：所述S5中，滑石粉、不饱和聚酯树脂和调配料B混合的比例为3:2:5，调配料C中所调配的温度在20-30摄氏度。
8.根据权利要求1所述的一种陶瓷生产用石英粉调配工艺，其特征在于：所述S6中，调配料C在沉淀罐中沉淀静置10-24小时，将沉淀罐中的水以2m3/分钟的速度排出后得到沉淀料。
9.根据权利要求1所述的一种陶瓷生产用石英粉调配工艺，其特征在于：所述S7中，沉淀后的石英粉等粉料超声波除铁时间为10-15分钟，直至最终除铁率在35-70%，除铁时所添加的分散剂为三聚磷酸钠。
10.根据权利要求1所述的一种陶瓷生产用石英粉调配工艺，其特征在于：所述S8中，辅料浸入到盐酸中，辅料和盐酸的份量比为1:1.5，加入的还原剂为亚硫酸。
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